7　　氮

Nitrogen
相對原子質量14.01

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硝石（Nitrum）的主要成分中含有氮元素。硝石和生成（gennao）組合起來就是其名字起源。

氮氧化物、氨氣、氨基酸

氮氣是無色無味的氣體，約占地球大氣的78％。氮氣在-196℃會發生液化，而液氮常被用作冷卻劑。工業上通過分餾液態空氣得到液氮。

氮氣在常溫下是惰性氣體，但在高溫條件下會和氧氣發生反應，生成多種氮氧化物。氮氧化物統稱為NOx。NOx正是導致酸雨的罪魁禍首。

汽車的引擎內，空氣被加熱就會生成一氧化氮（NO）。無色的一氧化氮難溶于水，但它在空氣中會立刻被氧化生成二氧化氮。二氧化氮是棕色氣體，易溶于水，有刺激性氣味，有劇毒。

其他含有氮元素的化合物有氨氣、硝酸和氨基酸。

氨氣是無色、有刺激性氣味，比空氣略輕，非常易溶于水的氣體。氨氣水溶液（氨水）呈弱堿性。氨氣可以制成硝酸、化肥、染料等多種含氮化合物。硝酸是一種強酸，是強氧化劑，可溶解銅、汞和銀等金屬。

我們體內的血液、肌肉等成分中含有的蛋白質，以及促進化學反應的酶都是由含氮元素的氨基酸構成的。氮元素是生命體所必需的元素之一。

液氮可冷卻多種物質

從盛有液氮的大保溫瓶中取一些液氮倒入桌上的燒杯中，如果你認為倒入燒杯中的液氮是靜態的液體就大錯特錯了，事實上它正在杯中劇烈沸騰。

把橡膠球（軟網球）放到液氮中再拿出，橡膠球會變得像石頭一樣硬。如果此時把這個球從高處扔到桌子上，會發出巨大的響聲，這個球也會碎成很多塊。敲擊碎片會聽到金屬聲，并且十分鋒利。就好像用錘子敲碎陶瓷產生的碎片一樣鋒利。

如果把花瓣放到液氮中，就會發出像炸天婦羅時的聲音，液氮會急速沸騰。將花瓣取出后，用手指稍微一碰，花瓣就會瞬間變成碎片。但如果靜置一會，橡膠就會恢復彈性，而花瓣也會恢復它的柔軟。

用液氮冷卻裝有二氧化碳的塑料袋，就會得到一袋白色粉末，也就是干冰；冷卻裝有氧氣的塑料袋，就會得到一袋淡藍色的液氧。

固定空氣中的氮

雖然空氣中78％的成分都是氮氣，但大部分生物是無法使用它的。只有一部分原核生物可以進行固氮。比如與豆科植物根莖共生形成根瘤的根瘤菌，或單獨通過光合作用進行固氮的光合成細菌和藍藻。

可以固定氮的生物都擁有固氮酶。固氮酶按照構成其活性的主要金屬可分為三種，分別是含釩、鉬、鐵。固氮的生物通過固氮酶把氮分子轉化為氨氣。

人類在1912年開發了哈伯－博施法，將空氣中的氮氣合成氨氣、化肥和火藥等。

化肥的三要素是氮、磷、鉀。氮是植物細胞中蛋白質的主要成分。如果氮不足，那么葉子和莖會發育不良，比如葉子變黃等。